有采用四核Cortex-A15手機了嗎？

　　這個問題其實來自于一些人的猜測，我們看見一些文章認為Cortex-A15的性能高但是功耗大，并不一定適用于手機。

　　這個問題放在一年前的話可能會有各種不同的答案，但是現在是2013年8月下旬，答案已經非常清晰：已經有采用四核Cortex-A15的手機上市，而且會有更多的采用Cortex-A15的手機上市，這也為Cortex-A15是否適用于手機的爭論畫上了一個句號。目前，明確可用于手機的Cortex-A15架構的四核移動處理器主要有兩種，一種是三星的Exynos Octa，另外一種是NVIDIA Tegra 4。

　　三星公司在4月27日上市的Galaxy S4有多個型號，但是從處理器來分，就分為兩種機型：高通Snapdragon 600和三星Exynos 5410。

　　S600其實類似于去年大紅大紫的APQ8064，CPU微架構為Krait 300，相對APQ8064的Krait微架構來說，它增加了硬件數據預取器，能預先將數據從內存中抓到L2 cache里。除此以外Krait 300還改善了分支預測的準確度，這些變化能改善Krait 300的IPC（每周期指令）大約15%，加上最高頻率提升至1.9GHz（取決于手機廠商，像HTC One就選擇了較低的或者說和APQ8064上限一樣的1.7GHz），因此可以認為S600的CPU性能比之前的S4 Pro最多提升了大約28.5%左右，更接近于Cortex-A15的性能，不過它使用的制程和S4 Pro一樣依然是28nm LP，這個制程沒有在漏電流上作優化，因此在耗電方面S600比S4 Pro更大。

　　為什么三星不選擇單一型號處理器的方式呢？首先三星肯定要支持自家研發的處理器，這是毫無疑問的，因此基于Cortex-A15的E5410自然成了配置之一;其次是三星作為一家韓國公司，同時也是一家跨國公司，產品需要賣向全球，有些的確已經邁向了4G LTE，有些則還是3G時代，面對世界各地的通信制式、合作運營商的要求以及全球行銷的潛規則，高通方面的產品是不得不考量的，因此在這里也把定位比較接近的S600作為另一種配置以支持LTE。

　　三星Galaxy S4 GT-I9500主電路板正面

　　三星Exynos 5410管芯圖，深色部分是四核A15區域，粉紅色部分是四核A7區域

　　在國際版的GT-I9500（以及中國大陸區的聯通版、電信版）采用的三星Exynos 5 Octa內部型號為Exynos 5410，CPU部分是一組四核Cortex-A15加另一組四核 Cortex-A7的搭配方式。不過Exynos 5410只支持big.LITTLE模式里的IKS（核內切換器），不支持GTS（全局任務調度）模式，因此看上去雖然有物理上的八個內核，但是本質上同一時間內最多只能實現同時使用四核A15或同時使用四核A7，如何切換則是由根據當前任務的負荷性質決定。

　　NVIDIA Tegra 4推出多個月后，除了自家的SHIELD和HP、華碩以及東芝等廠商的筆記本電腦外，還會被用于一些手機里面，目前已經公布的有中興的U988S，據聞還會有更重量級的手機隨后出來。

　　NVIDIA Tegra 4管芯圖，橙色區為4+1Cortex-A15核心，綠色小方塊區域為GPU

　　Tegra 4和三星Exynos 5410的主CPU都采用了四核Cortex-A15，不過NVIDIA沒有采用ARM的big.LITTLE結構，而是采用自己4+1核的結構，4+1 中的“1”被稱作伴侶核。

　　“伴侶核”是一個采用省電設計、運行在較低頻率下的Cortex-A15內核，用于處理負載較輕的任務以達到省電的目的，一旦負載較重就會切換到主CPU核上。

　　和Cortex-A15+Cortex-A7的big.LITTLE相比，這樣的設計據稱有兩個好處：

　　首先，是由于“伴侶核”與主CPU核心架構完全一樣，CPU切換時（或者說程序執行的現場切換）的時間比Cortex-A15切換到Cortex-A7的方式快很多，這是因為不用進行復雜的映射;

　　其次，Cortex-A15的單核性能比Cortex-A7高很多，因此大多數一般的應用中并不需要頻繁切換到主CPU，從而達到更省電的目的。當然，具體的耗電情況需要等到設備出來后進行詳細測試。

　　在商業社會里衡量一款產品是否成功，關鍵的指標之一自然是出貨量。按照Digitimes援引TrendForce（集邦科技）在今年七月末的一份研究報告，三星Galaxy S4的出貨量將會達到2300萬部的總出貨量，而在更早之前已經有媒體報道指出三星Galaxy S4的出貨量“已經”達到兩千萬臺。

　　如果只是靠品牌知名度和好不好看的話，任何產品也不可能做到快速的大量出貨，Galaxy S4作為旗艦級產品，它的規格配置在吸引力方面起到了很大的作用，四核Cortex-A15或者四核S600的采用是它成功的關鍵因素之一，這些成功反過來也會對人們的品牌認受度產生正面印象。

　　上圖就是我們前面提及的預期購買手機品牌調查百分比，可以看到在三星發布了Galaxy S4第一季度到第二季度變化值是呈上升態勢，而蘋果方面則是依然不斷地下滑。

　　所以從這一小節中我們可以得出結論，市場上已經有四核Cortex-A15手機上市，而且從市場趨勢來看這樣的產品已經獲得了實質性的認可。

　　不同型號的Cortex-A15芯片設計是否一樣呢？

　　ARM的實驗室里雖然也有自己開發的處理器實體，但是這些處理器是作為研發之用，不會拿出來賣給最終消費者的，市場上的“ARM”處理器都是ARM透過架構授權或者內核授權的方式由第三方廠商開發或者拼湊而成。

　　因此在市場上你會看到五花八門、各式各樣的ARM處理器，它們來自不同的芯片設計公司、不同的制造廠商，由于設計技術水平、經驗以及制造廠的制程不同，實際上出來的芯片在一些指標、功能上會有不可忽視的區別。

　　就譬如我們這里提到過三星Exynos 5410和NVIDIA Tegra 4，CPU都采用了四核Cortex-A15，但是兩者的區別其實多，例如：

　　1、Exynos 5410采用三星的28nm LP HKMG制程，最高頻率設定是1.6GHz，Tegra 4采用臺積電的28nm HPL制程，最高設定頻率為1.9GHz;

　　2、Exynos 5410采用了A15*4 + A7*4的設計，Tegra 4 采用了高頻A15*4+低頻（700~800MHz）低耗電A15*1的設計;

　　3、兩者的GPU截然不同，Exynos 5410采用了ImgTec授權的PowerVR SGX544MP3 （tri-core） @480MHz，Tegra 4 采用的是NVIDIA自己開發的GPU架構，幾何單元為單精度浮點，像素單元為20位浮點，這應該是吸取了當年GeForce FX世代受挫的經驗而特別炮制的平衡設計。

　　4、兩者的die size（管芯尺寸）不一樣，Exynos 5410按照EDN的說法應該是122mm^2，而Tegra 4大約是80mm^2，后者比前者小了大約33%，Tegra 4的設計目標更偏向于性能、耗電、成本三者的平衡，而三星由于采用的PowerVR是屬于分塊式延后渲染器（TBDR），因此片上需要有TBDR獨有的電路，這些電路會增加不少面積。

　　從這一小節我們可以看出，同樣是采用四核A15的處理器，在很多方面都是完全不一樣的，這將對處理器的功能、性能、耗電構成不少的影響，最終反映到終端設備——手機、平板電腦上的表現也會有一定的差別。